Krypton Solid

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Compre el hardware de nube adecuado para sus aplicaciones de TI

Los administradores del centro de datos deben trabajar con el equipo de aplicaciones para comprar hardware en la nube para las aplicaciones. Esto incluye nubes de escalamiento horizontal flexibles y casos de uso especializados exigentes.

Cuando cambie a una arquitectura en la nube, instale servidores basados ​​en rack y en gran parte idénticos. Ajustar un conjunto de hardware a los casos de uso de aplicaciones es una cuestión de determinar qué piezas de hardware estándar funcionan mejor y cómo organizarlas. Por ejemplo, algunas aplicaciones se beneficiarán de una simple reubicación de servidores y almacenamiento.

El cambio a los sistemas de centros de datos comerciales listos para usar es ahora una corriente principal, y el departamento de TI puede elegir entre un espectro de hardware en la nube de varios proveedores.

Hardware en la nube para la mayoría de los casos de uso

Muchos equipos de TI están convirtiendo aplicaciones para que se ejecuten en una infraestructura en la nube para aprovechar la implementación flexible y el escalado. La configuración básica del servidor en la nube es un servidor de 1U de doble procesador o un servidor doble de 1U, que, aunque más pequeño, permite dos servidores por U de rack de espacio.

El tamaño de 1U limita el rendimiento del ventilador de refrigeración, por lo que las CPU de estos servidores tienden a ser dispositivos de cuatro a ocho núcleos con perfiles de potencia de gama baja. Esto funciona para la mayoría de las implementaciones en la nube, ya que dos CPU de seis núcleos admiten 96 máquinas virtuales básicas (VM), que requieren 96 GB de DRAM. La virtualización de contenedores, implementada con Docker u otra tecnología de contenedorización, aumenta el recuento de máquinas virtuales, pero requiere menos DRAM por instancia.

Los servidores en la nube de uso general no tienen estado, no tienen unidades de disco adjuntas; sin embargo, una pequeña unidad flash de conexión directa significa arranques más rápidos desde un hipervisor de inicio local. Con la contenedorización, la unidad flash también contiene la imagen del sistema operativo y posiblemente incluso pilas de aplicaciones estándar, como LAMP.

La sustitución de servidores x86 mucho más antiguos por una generación actual reduce el número de servidores para el mismo trabajo en al menos un 50% y, a menudo, mucho más. Estos servidores no tendrán unidades de disco locales, por lo que funcionan menos que un modelo tradicional en aproximadamente un 10%. No espere dejar de lado esos ahorros por mucho tiempo: mantenga el capital libre para la expansión horizontal o para crear capacidad para nuevos casos de uso.

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Existe una gran cantidad de diseños de referencia de proveedores clave que tienen como objetivo la interoperabilidad, la calidad del diseño y la uniformidad. El cambio a sistemas de centros de datos comerciales listos para usar (COTS) proporciona un espectro de arquitecturas de estos proveedores. El equipo COTS ofrece especificaciones bien definidas para garantizar la interoperabilidad entre varios equipos. Tenga en cuenta la uniformidad en los núcleos de diseño de los servidores y el dispositivo de almacenamiento, así como los sistemas de refrigeración y energía, y la combinación de conexiones de cables compatibles con cualquier familia de productos determinada.

La conexión en red para una arquitectura en la nube puede depender de un solo puerto de 10 GbE por servidor, pero una configuración de dos puertos permite una configuración de conmutador de rack superior. Esto mantiene el acceso al servidor si falla un interruptor. Con puertos duales, también puede dedicar un enlace al almacenamiento en red. Las nuevas placas base con controlador y conexión de red de área local integrados, como la LAN de Intel en la placa base 82540EM, suelen admitir puertos duales de 10 GbE. Los conmutadores de rack se conectan a la red troncal con enlaces de 40 o 100 GbE.

Las nubes funcionan mejor en una combinación de almacenamiento de objetos y bloques, todos conectados a través de Ethernet. El almacenamiento en niveles permite mejores operaciones al mover datos activos de unidades de disco duro (HDD) empresariales de nivel 1 a unidades de estado sólido mucho más rápidas. Los SSD suelen ser más pequeños que los HDD que reemplazan. Los datos fríos y las copias de seguridad de nivel 1 pueden residir en unidades de almacenamiento masivo de nivel 2 más lentas y de mayor capacidad.

Para elegir proveedores de hardware, céntrese en la calidad más que en el precio; la calidad ya no significa caro. Busque un buen diseño de flujo de aire en el equipo e informes para respaldar el rendimiento u otras afirmaciones, como una presentación sobre las tasas de devolución de campo del proveedor. Algunos de los equipos de mejor calidad provienen de fabricantes de diseño original (ODM), que venden en grandes volúmenes a los principales proveedores de servicios en la nube (CSP). Estos ODM ahora se venden directamente en los EE. UU. Y la UE

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Las unidades en la nube logran una redundancia virtual: una unidad en buen estado reemplaza automáticamente a una unidad defectuosa en lugar de dejar que la aplicación falle. Las fuentes de alimentación redundantes y los puertos de teclado / video / mouse para la depuración de servidores individuales no se ajustan a la nube moderna. Sin embargo, los técnicos deberán encender y apagar las unidades de forma remota y restablecerlas. No compre ningún equipo que no sea compatible con el control remoto.

Casos de uso especiales

No todas las aplicaciones utilizan los recursos por igual. Los equipos de aplicaciones necesitan grandes instancias virtuales para el trabajo de bases de datos.

El punto óptimo de hoy es la base de datos en memoria, generalmente con algunas CPU de alto número de núcleos y mucha DRAM. Un servidor típico es un modelo de 2U o 3U con cuatro chips de CPU, cada uno con de ocho a 16 núcleos y hasta 1 TB de DRAM.

Los centros de datos proporcionan cada vez más almacenes de instancias locales a las bases de datos para acelerar las operaciones de almacenamiento. Deben ser SSD o tarjetas flash muy rápidas configuradas en un par duplicado para la integridad de los datos. Este almacenamiento de nivel 0 debe conectarse al almacenamiento de red, generalmente a más de cuatro enlaces de 10 GbE, o más, según el caso de uso.

Las unidades de procesamiento de gráficos (GPU) permiten que los servidores en la nube especializados brinden servicios de video, alojen aplicaciones informáticas de alto rendimiento o admitan otras aplicaciones especializadas. Si necesita este rendimiento, cree configuraciones de instancias grandes con una gran cantidad de DRAM o placas base especiales con GPU y memoria adicionales. El almacenamiento de instancias locales también es práctico para esta configuración.

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A nivel de rack

Para mejorar el rendimiento, coloque el almacenamiento y los servidores de nivel 1 en el mismo bastidor: el ancho de banda dentro de un bastidor es mucho mayor que en la red troncal. Dependiendo del caso de uso, es posible que tenga servidores y almacenamiento de alto rendimiento juntos en muchos racks, dejando el almacenamiento masivo de nivel 2 en racks separados.

Reemplazar las matrices de almacenamiento de disco duro con flash híbrido más las de disco duro reduce el recuento de unidades en un factor de cuatro para obtener la misma capacidad. Agregue la deduplicación y / o la compresión, y ese número puede acercarse a una reducción de ocho o diez veces, lo que reduce sustancialmente el uso de energía.

Conjuntos de hardware autónomos

Los sistemas modulares, ya sean contenedores o racks preconfigurados, son una alternativa a los racks convencionales.

Los sistemas de rack modulares o los sistemas convergentes vienen en varios sabores. Por lo general, utilizan ventiladores grandes y fuentes de alimentación compartidas para mayor eficiencia. Algunos diseños funcionan sin aire frío, lo que ahorra energía. Estos ‘bloques’ de capacidad están preintegrados y probados para garantizar que todo el hardware, el sistema operativo y los componentes de la aplicación funcionen juntos. Los sistemas convergentes alivian la carga de la experiencia en hardware y ofrecen una instalación rápida, ya que los proveedores los prueban en la configuración ensamblada antes de su envío. La compensación está en el costo.

Muchos grandes CSP utilizan centros de datos de contenedores, que albergan conjuntos de racks integrados en un espacio compacto. Esto ofrece un escalado de capacidad aún más flexible y rápido.

Una vez que se haya instalado el hardware de nube adecuado, el siguiente paso es la planificación de la capacidad para admitir aplicaciones a largo plazo.

Sobre el Autor:
Jim O’Reilly es un consultor especializado en almacenamiento y computación en la nube. Anteriormente ocupó los primeros puestos en Germane Systems, creando servidores robustos y almacenamiento para la flota de submarinos de EE. UU., Así como en SGI / Rackable y Verari, las startups Scalant y CDS, y PC Brand, Metalithic, Memorex-Telex y NCR.

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